GB/T 3098.9-2002 紧固件机械性能 有效力矩型 钢六角锁紧螺母

GB/T3098.9-2002

、互

前曰

本标准等同采用国际标准ISO2320;1997有《效力矩型钢六角锁紧螺母机械和工作性能》。

GB/T3098总的标题为“紧固件机械性能”，包括以下部分；

—GB/T3098.1-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱

—GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母粗牙螺纹

—GB/T3098.3-2000紧固件机械性能紧定螺钉

-GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺母细牙螺纹

—GB/T3098.5--2000紧固件机械性能自攻螺钉

-GB/T3098.6-2000紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱

—GB/T3098.7-2000紧固件机械性能自挤螺钉

—GB/T3098.8-1992紧固件机械性能耐热用螺纹连接副

—GB/T3098.9--2002紧固件机械性能有效力矩型钢六角锁紧螺母

—GB/T3098.10-1993紧固件机械性能有色金属制造的螺栓、螺钉、螺柱和螺母

-GB/T3098.11-2002紧固件机械性能自钻自攻螺钉

—GB/T3098.12-1996紧固件机械性能螺母锥形保证载荷试验

－--(7B/T3098-13-1996紧固件机械性能螺栓与螺钉的扭矩试验和破坏扭矩公称直

径1-10mm

-GB/T3098.14-2000紧固件机械性能螺母扩孔试验

—GB/T3098.15-2000紧固件机械性能不锈钢螺母

—(;B/T3098.16-200。紧固件机械性能不锈钢紧定螺钉

—(;B/T3098.17-2000紧固件机械性能检查氢脆用预载荷试验平行支承面法

本标准是GB/T3098.9-1993的修订本，主要修改如下：

a）仅规定环境温度为10^35℃条件下试验的机械和工作性能。在较高或较低温度下，性能可能不

同第（1章）；

b)规定“随着重复使用的次数增加，有效力矩的性能降低。螺母使用者应当考虑初次使用的性能

与重复使用性能降低的关系”第（1章）；

c）增加“表面润滑”的规定5（.4);

d）增加去除氢脆的规定5（.5);

e）增加对细牙螺纹和薄螺母的规定表（5一表7和表9);

f)增加扭“矩一夹紧力”的规定7（.2和附录C);

9）增加非金属嵌件有效力矩型螺母的耐温性能试验(7（.3和附录B),

本标准自实施之日起，代替GB/T3098.919930

本标准的附录A和附录B都是标准的附录，附录C是提示的附录。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国紧固件标准化技术委员会归口。

本标准由机械科学研究院负责起草。

本标准由全国紧固件标准化技术委员会秘书处负责解释。

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

—GB/T928-1980,GB/T3098.9--19930

GB/T3098.9-2002

Icn箭台

二、尹、“尸目明「习

ISO（国际标准化组织）是一个世界性的各国国家标准团体I（SO成员团体）的联合组织。国际标准

的制定工作通常是通过ISO各个技术委员会进行的。每个成员团体如对某一技术委员会所进行的项

目感兴趣时，也可参加该委员会。与ISO有关的政府的和非政府的国际组织也可参加此项工作。ISO

与国际电工委员会I（EC）在电工标准化方面有着密切的联系。

经技术委员会采纳的国际标准草案，分发给所有成员团体进行投票表决。国际标准的正式出版需

要至少75％的成员团体投票赞成。

国际标准ISO2320由ISO/TC2紧固件技术委员会SCl紧固件机械性能分委员会制定。

本第三版对第二版I（SO2320;1983)进行了删改与补充，是技术性修订。

本标准的附录A和附录B是标准的附录，附录C是提示的附录。

中华人民共和国国家标准

紧固件机械性能

有效力矩型钢六角锁紧螺母GB/"r3098.9-2002

记tISO2320：1997

Mechanicalpropertiesoffasteners-代替GB/T3098.9-1993

Prevailingtorquetypesteelhexagonnuts

范围

本标准规定了在环境温度为10'C～35C条件下进行试验时，有效力矩型钢六角锁紧螺母含（六角

法兰面）的机械和工作性能。在较高或较低温度下，性能可能不同。

本标准适用的有效力矩型锁紧螺母：

－一螺纹直径至39mm;

—符合GB/T192规定的普通螺纹；

—符合GB/T193规定的直径与螺距组合；

—符合GB/"h197规定的6H螺纹公差；

一有规定的机械性能要求；

—尺寸符合引用了本标准的产品标准的规定；

一全金属型螺母的工作温度范围为一50℃一十300'C;

一一非金属嵌件型螺母的工作温度范围为一50'C～十1200C"o

本标准不适用于有特殊性能要求，即要求特殊材料或更高的镀层性能：

—可焊接性；

一耐腐蚀性；

一超出上述规定温度范围的性能要求。

随着重复使用的次数增加，有效力矩的性能降低。螺母使用者应当考虑初次使用的性能与重复使

用性能降低的关系。

注：关于扭矩一夹紧力的性能要求和试验，作为参考资料在附录C(提示的附录）中给出。这些功能耍求和附加的试

验程序目前仍在讨论中，尚未作为强制性的规定。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/'1`2-200｝紧固件外螺纹零件的末端i（dtISO）4753:1999)

GB/T192-1981普通螺纹基本牙型

(TB/T193--1981普通螺纹直径与螺距系列直（径1-600mm)

GB/T197一工981普通螺纹公差与配合直（径1-355mm)

1)对较高服役温度的非金属材料应精确选择，并应由供需双方协议。

中华人民共和国国家质2监督检验检疫总局2002-12-05批准2003-06-01实施

GB/T3098.9-2002

GB/T230-1991金属洛氏硬度试验方法n（eqISO6508:1986)

GB/T231-1984金属布氏硬度试验方法

GB/T3098.1-2000紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱（idtISO898-1:1999)

GB/T3098.2-2000紧固件机械性能螺母粗牙螺纹i（dtISO898-2:1992)

GB/T3098.4-2000紧固件机械性能螺母细牙螺纹i（dtISO898-6:1994)

GB/T4340.1-1999金属维氏硬度试验第1部分：试验方法e（qvISO6507-1:1997)

GB/T5267.1-2002紧固件电镀层I（SO4042:1999,IDT)

ISO4964:1984钢硬度换算

3术语

下列术语适用于本标准。

3.1有效力矩型螺母：该螺母借助自身的有效力矩特性使其不能在相配螺纹上自由转动，并能在夹紧

力或压缩力之外提供一定程度的防止转退的功能。

3.2螺母有效力矩的测定：在螺纹连接副不承受轴向载荷的条件下，转动螺母所需扭矩。

4标记制度

有效力矩型螺母性能等级的规定与GB/T3098.2及GB/T3098.4对六角螺母的规定是相同

的，即：

公称高度）0.8D螺（纹有效长度）0.6D）的螺母，用螺栓性能等级标记的第一部分数字标记；该螺

栓应为可与该螺母相配螺栓中性能等级最高的见（表1)0

公称高度）0.5D，而＜0.8D螺（纹有效长度）0.4D，而＜0.6D）的螺母，由两位数字标记；第2位

数字表示用淬硬试验芯棒测出的公称保证应力的1/100（以N/mm'计）；而第一位数字“0”则表示这种

螺栓一螺母组合件的承载能力比淬硬芯棒测出的承载能力要小，同时也比表1规定的螺栓一螺母组合件

的承载能力小。表2给出了这种螺母的标记制度和保证应力。

表1公称高度）0.8D螺母的标记制度

螺│母性能等级│粗牙螺纹│5│6│8│9│10│12

细│牙螺纹│││6│8││10│12

相│配等级的螺栓或螺钉性能│镇5．8│（6.8│镇8.8│9．8│10.9│12.9

8.8│9．8│10.9

8.8│8.8

注│：一般来说，性能等级较高的螺母，可以替换性能等级较低的螺母。然而，不推荐热处理的全金属锁紧螺母│

与│低性能等级的螺栓组合使用。

表2公称高度）0.5D，而＜0.8D螺母的标记制度和保证应力N/mm2

螺母性能等级一公称保徒应力一实际保症应力

一一？升一。一

。

。

5材料与工艺

5．1材料

螺母应由符合表3规定的化学成分的钢材制造。嵌件型螺母的有效力矩元件可由其他材料制造。

建议用户和制造者考虑硫、锰、碳和其他添加元素的最大极限，以免超过总量时造成组合失效。

GB/T3098.9-2002

表3化学成分

性│能等级│化学成分／％

粗│牙螺纹│细牙螺纹│C│Mn│P│S

r│naX││】nIn││max│mm

5│1>;6U│6│0.50││0.060│0.150

8│;9;04')│8│0.58│0.25│0.060│0.150

l│ot';052)│102'│0.58│0.30│0.048│0.058

1│22）│122'│0.58│0.45│0.048│0.058

1│)除非供需双方另有协议，螺母可以由易切钢制造。在这种情况下，硫、磷和铅的最大含量为：│

S│0.34%;P0.11％和P60.35%

2│）如需改善螺母机械性能，可以添加合金元素。

5.2热处理

5.2.1粗牙螺母

05,8(1型、>M16),10和12级螺母应淬火并回火。对任何性能等级的螺母，表面淬硬都是不允

许的。

5.2.2细牙螺母

05,8(1型),10和12级螺母应淬火并回火。对任何性能等级的螺母，表面淬硬都是不允许的。

53螺纹

除有效力矩部分外，螺母的螺纹必须符合GB/T197的要求。

非金属嵌件有效力矩f螺母，必须能用手将通规顺利地拧人至嵌件处。

全金属螺母，必须能用手将通规顺利地拧人至少一圈螺纹。

5.4表面润滑

全金属螺母应当加润滑剂，而非金属嵌件螺母可以加润滑剂，以符合规定的工作性能要求。润滑剂

对使用者不应有健康危害，在安装过程中也不应散发使人不舒适的气味，并应适合自动化和机械化

装配。

使用时，润滑剂必须适合于安装速度为10-500r/min.

当螺母在室内贮存周期为6个月时，带有防护涂层和或（）润滑剂的螺母工作性能不应减退。该贮

存温度应在一5'C～十40℃的范围内。

注：在交付用户之后对螺母进行防护镀层或清洗的情况下，螺母制造者不应对由于电镀或涂层造成的螺母尺寸、机

械或T作性能不符合要求负责。

5.5氢脆

去除氢脆见GB/T5267.l.

6机械性能

当按8.1和8.2规定的方法进行试验时，螺母的机械性能应符合表4和表5的规定。

当按8.1规定的方法进行试验时，螺母应能承受表6或表7对相应性能等级规定的保证载荷。

GB/T3098.9-2002

表4机械性能—粗牙螺纹

性能等级

螺纹规格

保证应力维氏硬度保证应力维氏硬度

S,HVS,HV

月＞｝毛N/mm2下热处理N/mm2下热处理

︵破八乙门

d不淬火回火｝薄型淬火并回火｝薄型

M10｝M16

M16｝M39

性能等级

螺纹规格

保证应力维氏硬度保证应力维氏硬度

螺母

S,HVS,HV

下下

＞｛毛N/mm2热处理！型式N/mm2热处理｝型式

025600

一－

805607

观860

MM47MMM4701不淬火回火不淬火回火

－－

M10｝M16601007

M16！M39｝630

性能等级

螺纹规格

保证应力维氏硬度保证应力维氏硬度

螺母

SuHVS,HV

沐掣

＞｝蕊N/mm2热处理｝型式N/mm2热处理

M4800

M4冰一M7M01一一855807－不淬火回火牛

M10｝M16880一击

M16｝M39233！353｝淬火并回火不淬火回火｛2

GB/T3098.9-2002

表4完（）

性能等级

螺纹规格

保证应力维氏硬度保证应力维氏硬度

螺母

S,HVS,HV

掣下

＞｝夏N/mmZ热处理！型式N/mmZ热处理｝型式

仁市900951一川400400一

赢需490905一一－淤不淬火回火！2400005一－淬火并回火

902060

性能等级

12

螺纹规格

保证应力维氏硬度保证应力维氏硬度

螺母

S,HVSNHV

N/mmZN/mmZ

热处理｝型式热处理｝型式

-IM41150

M4M74011150

－一－

m29m5m35ax3

淬火并回火

M7M014011160厂

淬火并回火｝2

一

M61901

一－

M16M93002

注：最低硬度仅对经热处理的螺母或规格太大而不能进行保证载荷试验时，才是强制性的；对其他螺母不是强

制性的，是指导性的。对不淬火回火，而又能满足保证载荷试验的螺母，最低硬度应不作为拒收考（核）

依据。

表5机械性能—细牙螺纹

螺│纹直径│性能等级

m│m│04│05

D│├───────────────────┬─────────────────────┤

保│证应力│维氏硬│度│螺母保证应力│维氏│硬度│螺母│

S│o│HV││S,│H│V│一骊匾一阿│

N│/mmZ├──┬──┼─────┬──┤│N/mmZ锨├厉‘｛一max│┌──┤

m│in│max││热处理│型│式││mm││型式││

8│蕊D<10│38018│8│302│不淬火回火│薄型│50027│2│353淬火│并回火│薄型│

10│<D<16

1│6<D<33

33│<D（39

GB/T3098.9-2002

表5完（）

性能等级

螺纹直径

D保证应力维氏硬度保证应力维氏硬度

螺母

S,HVS,HV

叮

N/mm2N/mm2

热处理｝型式热处理｝型式

8镇D<10077匕亡

－

U叼

10<D<16807

－不淬火回火”一－淬火并回火

16<D<33807︺八曰J，

－一－

33<D毛39903U门QJ

性能等级

螺纹直径

D保证应力维氏硬度保证应力维氏硬度

螺母

S,HVS,HV

N/mm2N/mm2

热处理｝型式热处理｝型式

8毛DG10001

一

m19m5m30a2x淬火并回火

10<D<16001

不淬火回火

16<D<33

33<D镇39

性能等级

螺纹直径

D保证应力维氏硬度保证应力维氏硬度

螺母

S,HVS,HV

N/mm2N/mm2

热处理｝型式热处理I型式

8簇D镇10

055淬火并回火12

10<D<16

淬火并回火｝2

16<D毛33

080

33<D<39

注：最低硬度仅对经热处理的螺母或规格太大而不能进行保证载荷试验时，才是强制性的；对其他螺母不是强

制性的，是指导性的。对不淬火回火，而又能满足保证载荷试验的螺母，最低硬度应不作为拒收考（核）

依据。

1)对螺纹直径大于16mm的螺母，由制造者确定可以淬火并回火。

GB/T3098.9-2002

表6保证载荷—粗牙螺纹

又（见GB/T3098.2)

螺│纹│螺距螺纹│的│性能等级

规│格│P应│力

m│m截││面积│04│05│5│6│89││10│12│

m│m2│││保证载荷A（,XS,)/N

A│├────┴────┴────┴────┴─────────┴────┴─────┴──────────┤││

薄│型薄型││1型│1型││1型│2型││2型│2型│1型2│型│

M│3│0.55│.03│1910│2500│2600│3000│4000│4500││520057│00│5800│

M│4│0.78│.78│3340│4400│4550│5250│7000│7900││9150100│00│10100│

M│5│0.8│14.2│5400│7100│8250│9500│12140│1300│0│148001│6200│16300│

M│6│1│20.1│7640│10000│11700│13500│17200│1840│0│209002│2900│23100│

M│7│1│28.9│11000│14500│16800│19400│24700│2640│0│301003│2900│33200│

M│8│l.25│36.6│13900│18300│21600│24900│31800│3440│0│381004│1700│42500│

M│10│1.55│8.0│22000│29000│34200│39400│50500│5450│0│603006│6100│67300│

M│12│1.75│84.3│32000│42200│51400│59000│74200│8010│0│885009│8600│100300│

M│14│2│115│43700│57500│70200│80500│101200│170900│109300│120800│134600│136900│

M│16│2│157│59700│78500│95800│109900│138200│1492│00│164900│183700│186800│

M│18│2.5│1927│3000│96000│121no()│138200│176600│176000││203500│230400││

M│20│2.5│2459│3100│122500│巧4400│176400│225400│9,iRion│225400│259700│294000││

M│22│2.5│3031│15100│151500│190900│218200│278800├────┤278800│321200│3636│00│

M│24│3│3531│34100│176500│222400│254200│324800│269700│324800│374200│4236│00│

314200

M│27│3│4591│74400│229500│289200│330500│422300│408500│422300│486500│550800││

M│30│3.5│5612│13200│280500│353400│403900│516100│499300│516100│594700│673200││

M│33│3．5│6942│63700│347000│437200│499700│638500│617700│638500│735600│832800││

M│36│481│73│10500│408500│514700│588200│751600│727100│751600│866000│9804│00│

M│39│497│63├────┤│709004│88000│614│900│70270│0│897900│868600│897900│1035000│1171│000│

表7保证载荷一一细牙螺纹

又（见GB/T3098.4)

螺│纹规格螺纹│的├────┬────┬───姓妮低挤

(D│XP"）应力││0044）0。558一1。一一6>2一05│88一1。一62一

截│面积├────┴────┴────┴─────────┴──────────────┤│

A│││保证载荷A（,XSp)/N

m│m2├────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┤薄│型薄│型│1│型│1型││2型│1型│2型│2型││

M│8X139.2││14900│19600│30200│37400│34900│43100│41300│47000│

M│10x1│64.5│24500│32200│49600│61600│57400│71000│68000│77400│

M│10Xl.25│61.2│23300│30600│47100│58400│54500│67300│64600│73400│

M│12Xl.25│92.1│35000│46000│71800│88000│82000│102200│97200│110500│

M│l2x1.5│88.1│33500│44000│68700│84100│78400│97800│92900│105700│

M│14X1.5│125│47500│62500│97500│119400│111200│138700│131900│150000│

M│16X1.5│167│63500│83500│130300│159500│148600│185400│176200│200400│

M│18X1.5│215│81700│107500│187000│221500││232200│││

M│18X22│04│77500│102000│177500│210100││220│300││

M│20X1.5│272│103400│136000│236600│280200││293800│││

M│20X2│258│98000│129000│224500│265700││278600│││

GB/T3098.9-2002

表7完（）

螺│纹规格│螺纹的│性能等级

(│DXP"）应│力├────┬────┬────┬────────┬────────┬──┤

截│面积│0405││6││810│12││

m│ms││保证载荷(A,XS,)/N

A│。├────┴────┴────┴────────┴────────┴──┤│

薄│型薄型│1型││1型││2型││1型│2型2型││

M│22X1.5│333│126500│166500│289700│343000│││359700││

M│22X2│318│120800│159000│276700│327500│││343400││

M│24X2│384│145900│192000│334100│395500│││414700││

M│27X2│496│188500│248000│431500│510900│││535700││

M│30X2│621│236000│310500│540300│639600│││670600││

M│33X2│761│289200│380500│662100│783800│││821900││

M│36X3│865│328700│432500│804400│942800│││934200││

M│39X3│1030│391400│515000│957900│1123000│││1112000││

1│)P-螺距。

7工作性能要求

7.1有效力矩

按8.3的规定进行试验时，在第一次拧入或其后的任何一次拧入或拧出过程中测定的螺母有效力

矩，均不得超过表8或表9对相应性能等级螺母规定的第一次拧人最大力矩。此外，第一次和第五次拧

出过程中测定的螺母有效力矩，也不得小于表8或表9规定的拧出力矩。

7.2扭矩一夹紧力

经供需双方协议，可采用附录C给出的扭矩一夹紧力值。

7.3非金属嵌件有效力矩型螺母的耐温性能

经供需双方协议，可按附录B标（准的附录）进行非金属嵌件有效力矩型螺母的耐温性能试验。

表8六角螺母和六角法兰面螺母的夹紧力和

有效力矩—粗牙螺纹

螺│纹│夹紧力／kN有效力矩／N·m

性│能等│级性能等级04,5,6,8和9性能│等级05,10和12│

0│4│05││5│68││91│0│12第│一次第│一次│第五次│第一次│第一次│第五次│

规│格├───────────────────────────┼────────────┬───────────┤

拧人’‘│拧出│拧出│拧人”│拧出│拧出│

m│ax││mm│││mm││ma│x││mm││mm│││

M│3│1.4│1.9│1.4│1.7│2.2│2.5│3.1│3.7│0.430│.12│0.08│0.6│0.15│0.1│

M│4│2.5│3.3│2．5│2.9│3.8│4.3│5.5│6.4│0.9│0.18│0.12│1.2│0.22│0.15│

M│5│4│5.2│4│4.7│6.2│6．9│8.9│10.4│1.60│.29│0.2│2.1│0.35│0.24│

M│6│5.7│7.4│5.7│6.6│8.7│9.8│12.5│14.6│3│0.45│0.3│4│0.55│0.4│

M│7│8.2│10.7│8.3│9．5│12.6│14.1│18.0│21.0│4.50│.65│0.45│60│.85│0.6│

M│8│10.3│13.5│10.4│12.1│15.9│17.8│22.8│26.6│6│0.85│0.6│8│1.15│o.8│

M│10│16.4│21.5│16.5│19.1│25.3│28.3│36.1│42.4│10.51│.5│1│14│2│1.4│

M│12│23.8│31.2│24│27.8│36.7│41.1│52.5│61.4│15.52│.3│1.6│21│3.1│2.1│

M│14│32.5│42.5│32.8│38│50│56.1│71.6│84│243.│3│2.3│31│4.4│3│

GB/T3098.9-2002

表8完（）

螺│纹│夹紧力／kN有效